Πώς τα βακτήρια του εντέρου επηρεάζουν το βιολογικό ρολόι;
Η μελέτη έδειξε πώς τα υποπροϊόντα που παράγονται από βακτήρια του εντέρου επαναφέρουν το εσωτερικό ρολόι που καθορίζει πότε τα κύτταρα του εντέρου εκτελούν τις απαραίτητες λειτουργίες τους.
Ερευνητές της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου της Βιρτζίνια διαπίστωσαν ότι οι μικροοργανισμοί στο έντερο μπορεί να βοηθήσουν στην καταπολέμηση των διαταραχών του ύπνου, του jet lag και των τροφιμογενών νοσημάτων καθώς επίσης να βελτιώσουν τα αποτελέσματα μιας χημειοθεραπείας.
Σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Gastroenterology το Σάββατο 3/9, οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Δρ. Sean Moore και τον Δρ. Jason Papin από το Πανεπιστήμιο της Βιρτζίνια, χρησιμοποίησαν μοντέλα υπολογιστών και «τρισδιάστατα οργανοειδή του εντέρου» για να αποδείξουν ότι τα μικρόβια στο έντερο επηρεάζουν άμεσα τον κιρκάδιο ρυθμό των εντερικών κυττάρων.
Η μελέτη έδειξε ότι τα λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας που παράγονται από βακτήρια του εντέρου - συγκεκριμένα τα βακτήρια E. plexicaudatum, Pseudoflavonifactor και P. goldsteinii - επαναφέρουν το εσωτερικό ρολόι που καθορίζει πότε τα κύτταρα που καλύπτουν τα έντερα εκτελούν τις απαραίτητες λειτουργίες τους. Αυτά τα οξέα ενεργοποιούν ή απενεργοποιούν συγκεκριμένα γονίδια σε περιόδους 24 ωρών και επομένως είναι ζωτικής σημασίας για τις απαραίτητες βιολογικές λειτουργίες.
Να σημειωθεί πως η διαταραχή αυτής της διαδικασίας συνδέεται με φλεγμονώδη νόσο του εντέρου, διάρροια, έλκη, παχυσαρκία και άλλες παθήσεις.
Ως εκ τούτου, η νέα έρευνα μπορεί να βοηθήσει τους γιατρούς να στοχεύσουν εντερικούς μικροοργανισμούς για να βελτιώσουν την υγεία και να καταπολεμήσουν ασθένειες και ενδεχομένως το jet lag.
Η χρήση υπολογιστικών μοντέλων επέτρεψε στους ερευνητές να προσδιορίσουν ποιοι μεταβολίτες μπορεί να είναι πιο σημαντικοί για τον κιρκάδιο ρυθμό.
«Η βιολογία είναι μια επιστήμη πλούσια σε δεδομένα και οι υπολογιστικές μέθοδοι γίνονται απαραίτητες για να κατανοήσουμε τι μας λένε τα δεδομένα για τα μικρόβια. Η μοντελοποίηση συστημάτων μπορεί να μάς βοηθήσει να αγκαλιάσουμε την πολυπλοκότητα των βιολογικών συστημάτων για να απαντήσουμε σε ερωτήσεις που έχουμε και να μας βοηθήσουν να δώσουμε απαντήσεις», δήλωσε ο Papin, του οποίου η εμπειρία στη μοντελοποίηση υπολογιστών επέτρεψε στους ερευνητές να αναγνωρίσουν τους μεταβολίτες.
«Το μέλλον είναι πολύ λαμπρό στη βιοϊατρική έρευνα καθώς εκμεταλλευόμαστε την επιστήμη των δεδομένων και τις υπολογιστικές μεθόδους που αναπτύσσονται», πρόσθεσε.